提高熟料氧化铝含量及其A_S新工艺的研究_杨长付
氧化铝生产过程中的脱硅渣处理方法[发明专利]
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专利名称：氧化铝生产过程中的脱硅渣处理方法
专利类型：发明专利
发明人：娄东民,李太昌,武福运,杨长付,刘国红,刘焦萍,韩敏,潘海娥,王桦,郭东锋,修晨霞,栗志林,王涛,李华
申请号：CN200410037936.8
申请日：20040514
公开号：CN1597525A
公开日：
20050323
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：氧化铝生产过程中的脱硅渣处理方法，涉及一种采用烧结法生产氧化铝的工艺方法，特别是该过程中的脱硅渣的处理方法。
其特征在于处理过程是钠硅渣浆液固液分离，再固液分离后的硅渣加入碱液、石灰乳，使料浆中全碱浓度NaO为30－50g/l，钙硅分子比CaO/SiO为1.8－2.2，固液比L/S为5－7，在混搅拌均匀后在溶出罐中，加热至120℃－200℃进行保温溶出45－150分钟，固液分离溶出液送氧化铝生产流程中的赤泥洗涤系统，渣相弃掉。
采用本发明的方法，钠硅渣中NaO溶出率达90％以上，AlO溶出率达10％以上。
申请人：中国铝业股份有限公司
地址：100814 北京市海淀区复兴路乙12号中国铝业股份有限公司
国籍：CN
代理机构：中国有色金属工业专利中心
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提高烧结法精液氧化铝浓度新工艺的探讨_杨长付
世界 有色金属 2000 年第 9 期
WORLD NONFERROUS METALS
◆ 技术开发
表 1 主要液相中氧化铝浓度 , 单位 :g/ l
溶出液 粗液 脱硅原液 一次脱硅浆液 精液 粗精液 精液 A/ S
124 .88 118.63 107.82 103 .83 95 .9 22 .73 675
81 .00
24 .20
13 .20
4 .57
31 .84
0.5/ 104
86 .00
24 .80
13 .50
4 .67
30 .69
4 .36 4 .23 5 .04 4 .91 4 .97 4 .93
69 .70
1 .19
69 .70
溶出液成分(g/ l)
赤泥成份(%)
Nk
93.0 92.0 103 .0 102 .5 112 .5 109
Nc
24 .3 25 .2 27 .4 24 .1 27 .6 27 .5
SiO2
A/S
Al2O3
5.36
23 .32
4 .5
5.13
24 .66
5 .3
6.32
22 .7
4 .5
6.29
22 .8
高 , 随着溶出液 A l2O3 浓度从 125g/ l 提 高到 155g/ l , 其氧化铝和氧化钠的溶出率几乎没有变化 。 即使保
3.3 不同溶出浓度条件下的赤泥沉降性能试验 对不同溶出浓度条件下的工业溶出浆液进行赤
持溶出液 Al2O3 浓度为 155g/ l 左右 , 氧化铝的溶出率 泥沉降性能试验 。 试验在高 20mm , 体积 130ml 的沉 ηA 仍达 95.68 %以上 , 氧化钠的溶出率在 98 %以上 。 降管中进行 , 水浴控温 80 ±1 ℃, 结果见表 4 。.00
氧化铝熟料窑系统增产改造与节能降耗
氧化铝熟料窑系统增产改造与节能降耗丁国红杨占营中州分公司装备能源部摘要氧化铝熟料烧成系统是烧结法氧化铝生产企业的核心工序，长期以来，所有碱石灰烧结法氧化铝厂均遵循“以窑定产”生产模式，因此，只要提高氧化铝熟料窑系统台时产能，就能提高整个烧结法氧化铝厂的产量，相应降低吨氧化铝资产折旧成本。
提高氧化铝熟料窑系统台时产能可通过四个方面改造实现，即燃烧器改造、密封系统改造、内衬系统改造、窑体保温及返灰系统保温改造。
通过改造大幅度提高氧化铝熟料窑系统台时产能。
氧化铝熟料窑系统能耗包括电耗、水耗、煤耗。
煤粉制备系统由球磨机改为立式磨可大幅度降低电力消耗。
熟料冷却机改造可大幅度提高熟料显热利用率，同时降低冷却水消耗。
电收尘器改为布袋收尘器，可降低电力消耗，同时提高收尘效率，减少因粉尘排放造成的浪费，减少了因粉尘排放造成的污染。
氧化铝熟料窑系统余热综合利用也是降低消耗的有力措施。
增加低温发电装置利用余热发电。
通过上述改进，提高了氧化铝熟料窑系统台时产能，降低了综合能耗，降低了吨氧化铝生产成本，减少了因粉尘排放及二氧化碳排放造成的污染。
具有很显著的经济效益和社会效益。
关键词：氧化铝，烧结法，熟料窑前言传统的观念认为碱石灰烧结法氧化铝生产成本高于拜耳法，主要原因是碱石灰烧结法氧化铝生产的综合能耗高于拜耳法。
这是一段时间以来碱石灰烧结法氧化铝生产逐步萎缩的主要原因。
随着高品位铝土矿资源的日趋紧缺，碱石灰烧结法氧化铝生产又重新受到人们的广泛关注。
实际上相比碱石灰烧结法氧化铝生产，拜耳法氧化铝生产综合能耗并不具有绝对优势。
从理论上讲，不管是碱石灰烧结法氧化铝生产还是拜耳法氧化铝生产，最主要的目的都是为了完成铝酸钠反应，利用铝酸钠溶解于水的物理性质，完成从铝土矿中精选出氧化铝的选矿作业。
让氧化钠和氧化铝发生化学反应生成铝酸钠，不管是碱石灰烧结法氧化铝生产还是拜耳法氧化铝生产，在理论上讲其反应热是完全相等的，拜耳法完全没有优势可言。
提高聚合氯化铝氧化铝含量
提高聚合氯化铝氧化铝含量聚合氯化铝（PAC）是一种重要的水处理药剂，广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业循环水处理等领域。
而氧化铝作为PAC的主要原料之一，对于PAC的质量和性能具有重要影响。
因此，提高PAC中氧化铝的含量，对于提高PAC的性能和降低生产成本具有重要意义。
本文将从原料选择、工艺改进和质量控制等方面探讨如何提高PAC中氧化铝的含量。
一、原料选择选择高纯度的氯化铝作为PAC的原料是提高PAC中氧化铝含量的关键。
高纯度的氯化铝中杂质含量较低，可以有效减少PAC中杂质的含量，提高氧化铝的纯度。
同时，选择高纯度的氧化铝作为PAC 的原料也是提高PAC中氧化铝含量的重要手段。
高纯度的氧化铝具有较高的氧化铝含量，可以使PAC中氧化铝含量得到有效提高。
二、工艺改进工艺改进是提高PAC中氧化铝含量的另一个关键因素。
在氯化铝的制备过程中，可以通过控制反应温度、溶液浓度、反应时间等工艺参数，来提高PAC中氧化铝的含量。
例如，适当提高反应温度和溶液浓度，可以加快反应速率，提高氧化铝的生成速度，从而提高PAC中氧化铝的含量。
另外，合理控制反应时间，可以使反应充分进行，提高氧化铝的产率，进而提高PAC中氧化铝的含量。
三、质量控制质量控制是确保PAC中氧化铝含量稳定的重要环节。
在生产过程中，应建立完善的质量控制体系，严格控制原料的质量，确保PAC中氧化铝含量的稳定性。
同时，应加强对生产工艺的监控，及时调整工艺参数，以保证PAC中氧化铝含量的稳定和可控。
此外，还应加强对成品的检验和分析，确保PAC中氧化铝含量符合要求。
四、其他因素除了以上提到的原料选择、工艺改进和质量控制外，还有一些其他因素也会对PAC中氧化铝含量产生影响。
例如，搅拌速度、搅拌时间、PH值等因素都可能会影响氧化铝的析出和沉淀过程，进而影响PAC中氧化铝含量的形成。
因此，在生产过程中还应对这些因素进行充分考虑，并进行合理调控，以提高PAC中氧化铝的含量。
氧化铝生产工艺实训报告
一、引言氧化铝作为一种重要的工业原料，广泛应用于铝加工、电子、化工、建筑等领域。
为了深入了解氧化铝的生产工艺，提高自己的实践操作能力，近期我参加了氧化铝生产工艺实训。
以下是实训过程中的所见所闻及心得体会。
一、实训目的1. 熟悉氧化铝生产工艺的基本流程；2. 掌握氧化铝生产过程中的关键操作；3. 了解不同生产方法的优缺点；4. 提高自己的实践操作能力。
二、实训内容1. 氧化铝生产工艺概述氧化铝的生产方法主要包括拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法。
其中，拜耳法是目前工业上应用最广泛的方法。
2. 拜耳法生产氧化铝（1）原料：铝土矿、烧碱、石灰石等。
（2）工艺流程：铝土矿破碎→拜耳法溶出→中和→蒸发→结晶→过滤→洗涤→焙烧→氧化铝。
（3）关键操作：① 拜耳法溶出：将铝土矿与烧碱、石灰石混合，在高温、高压条件下进行溶出反应，使铝土矿中的氧化铝转化为可溶的铝酸钠。
② 中和：在溶出液中加入石灰石，使铝酸钠与石灰石反应生成氢氧化铝。
③ 蒸发：将中和后的溶液进行蒸发浓缩，使溶液中的铝酸钠含量达到一定要求。
④ 结晶：将浓缩后的溶液冷却结晶，得到氢氧化铝晶体。
⑤ 过滤：将结晶后的氢氧化铝与母液分离。
⑥ 洗涤：用热水洗涤氢氧化铝晶体，去除杂质。
⑦ 焙烧：将洗涤后的氢氧化铝在高温下进行焙烧，得到氧化铝。
3. 烧结法生产氧化铝烧结法是将铝土矿与烧碱、石灰石混合，在高温下进行烧结反应，使氧化铝转化为可溶的铝酸钠。
然后，通过过滤、洗涤、焙烧等步骤得到氧化铝。
4. 拜耳-烧结联合法生产氧化铝拜耳-烧结联合法是拜耳法和烧结法的结合，先将铝土矿进行拜耳法溶出，然后进行烧结反应，最后通过过滤、洗涤、焙烧等步骤得到氧化铝。
三、实训心得体会1. 氧化铝生产工艺流程复杂，涉及多个环节，对操作人员的技术要求较高。
2. 在生产过程中，要严格控制各环节的温度、压力、时间等参数，以确保产品质量。
3. 氧化铝生产过程中会产生大量的废弃物，如赤泥、母液等，需要采取有效措施进行处理，以降低环境污染。
氧化铝生产中新工艺新技术的有效应用
氧化铝生产中新工艺新技术的有效应用摘要：本文对氧化铝生产中的新工艺和新技术进行了梳理和总结，重点对拜耳法和混联法工艺的改进技术进行了论述，旨在不断提高氧化铝的生产水平。
关键词：氧化铝；生产工艺；生产技术1引言近年来我国氧化铝产能大幅增长，2017年全国累计氧化铝产量近7千万吨。
随着全球氧化铝需求量的不断上升，氧化铝生产工艺技术也日臻成熟平。
本文结合从业经验谈一下氧化铝生产中的新工艺和新技术，希望给业内人士一些思路和启发。
2氧化铝生产中新工艺新技术分析在拜耳法生产氧化铝的过程中，铝土矿中的硅是主要的有害杂质，它不仅造成了氧化钠和氧化铝的损失，严重影响到产品的最终质量；同时由于钠硅会沉淀粘附在设备的内壁上使设备的传热效率变差，浪费了很多能耗。
因此，在拜耳法工艺中，铝土矿的选矿脱硅是十分重要的生产环节。
目前针对铝土矿选矿脱硅的方法主要有三个：化学选矿脱硅、浮选脱硅、生物选矿脱硅。
（1）化学选矿脱硅化学选矿脱硅是通过将铝土矿焙烧至一定温度，将铝土矿中的叶腊石、高岭石、伊利石等矿物转变成氧化硅，由于氧化硅的高化学活性使得它能和碱溶液在较低的温度下发生反应，生产的产物溶于稀碱溶液中。
由于一水硬铝石经过焙烧后转变成低温条件下不溶于碱液的氧化铝态化合物，因此可以利用铝矿石中硅、铝矿物在低温条件下稀碱溶液中不同的溶解活性来实现硅和铝的有效分离。
（2）浮选脱硅浮选脱硅又分为正浮选脱硅法和反浮选脱硅法。
正浮选脱硅：脉石矿物的主要成分是铝硅酸盐，而三水铝石和一水铝石才是铝土矿中的有用物质，正浮选脱硅法的基本原理就是一方面对铝硅酸盐矿物进行抑制，另一方面对三水铝石和一水铝石进行浮选，浮选多采用阴离子捕捉的方法。
反浮选脱硅：这种方法是一方面对三水铝石和一水水铝石进行抑制，另一方面对铝硅酸盐进行浮选，浮选多采用阳离子捕捉的方法。
由于此种方法比正浮选脱硅法的优势更明显，比如，药用剂量更低，上浮产品产量较小，精矿外表附着的药剂较少便于过滤，水分含量更低等等。
一种提高氧化铝低铝硅比熟料溶出率的方法[发明专利]
![一种提高氧化铝低铝硅比熟料溶出率的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7f57f5336f1aff00bfd51e28.png)
专利名称：一种提高氧化铝低铝硅比熟料溶出率的方法专利类型：发明专利
发明人：郝向东,张爱贤,赵培生,李文化,郭晋梅,米珍珍,陈巧英
申请号：CN201410296092.2
申请日：20140627
公开号：CN104058431A
公开日：
20140924
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种提高氧化铝低铝硅比熟料溶出率的方法，其烧结法熟料中氧化铝与氧化硅的质量比值为1.3~2.0，将烧结法一次洗液与拜耳法一次洗液以体积比为（3~5）：1的比例进行调配，可得到苛性比值为1.15~1.40的溶出调整液。
本发明是针对目前国内联合法氧化铝生产中，烧结法低铝硅比熟料，熟料配比、烧结温度、化学成份及物理性能均发生了较大变化，对熟料溶出带来较大影响，对此提出通过优化调整液苛性比值的方法，进而有效提高熟料的氧化铝溶出率，同时适当提高溶出液稳定性，有效降低溶出浆液在分离、粗液合流、精制等过程中氧化铝的损失。
进而提高氧化铝生产能力，降低氧化铝生产成本。
工艺简单，降本增效效果明显。
申请人：中国铝业股份有限公司
地址：100082 北京市海淀区西直门北大街62号
国籍：CN
代理机构：中国有色金属工业专利中心
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提高熟料溶出分离过程中氧化铝溶出率的途径
Ｎ ａ Ｓ ｉ Ｏ 。 ｝ ２ Ｎ ａ Ａ １ （ ｏ １ １ ） ＋ ａ ｑ ＝ Ｎ ａ ０・ Ａ ｌ 。 ・１ ． ７ Ｓ ｉ Ｏ ・ ｝ ｊ ： ０ ＋
１ ９蜀 ， Ｌ，比 Ｎ ％Ｏ Ｋ浓 度 要低 很 多 ，因此 可 以认 为 二
上， 在溶出时原硅 酸钙大部分进入赤泥中 ， 但仍有
少 量 原硅 酸 钙 和铝 酸 钠溶 液 中的氢 氧化 钠 、 碳 酸 钠 及 铝 酸钠 发 生 一 系列 的 二次 反应 ， 从 而 造成 溶 液 中 的Ａ ｌ ０ 进 人 赤 泥而 损 失 ， 使 熟料 Ａ １ Ｏ 的净溶 出率
次 反 应 损 失 的 根本 原 因 是 熟 料 中 的原 硅 酸 钙 在 溶 出 、分 离过 程 中被 Ｎ ａ ＯＨ所 分 解 ， 分解产物 Ｎ ａ ２ Ｓ ｉ Ｏ 和Ｃ ａ （ Ｏ Ｈ） ， 与 Ｎａ ＡＩ （ ＯＨ ） 又相 互 作 用 生成 含 氧 化铝 的不 溶物 进 人赤 泥 造 成氧 化 铝 的损 失 ， 二 次反 应 的
１ 概 述
熟 料 溶 出过程 中的主要 反应 是铝 酸钠 的溶解 和 铁 酸 钠 的水 解 反应 ， 原 硅 酸 钙 占熟料 含 量 的 ３ ０ ％以
３ Ｃ ａ（ ０ Ｈ ） ＋ ｘ Ｎ ａ Ｓ ｉ Ｏ ． ＋ ２ Ｎ ａ Ａ １ （ Ｏ Ｈ ） ， ＋ ａ ｑ ： ３ Ｃ ａ Ｏ・ Ａ Ｉ Ｏ ・ｘ Ｓ ｉ ０ （ ６ — ２ ｘ ） Ｈ ０
析 ，指 出在熟料溶 出过程 中影 响氧化 铝溶 出率的 因素有温度 、赤 泥与溶 出液的接触 时闽、Ｎ ％ ０ 浓度 等。结合本 单
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12 80 ～ 1350
13 15 45.8 17.1 2.5 7.0 23.3
12 80 ～ 1360
13 20 49.2 16.9 3.0 7.2 21.5
12 90 ～ 1390
13 40 50.5 16.9 2.8 7.3 20.6
13 00 ～ 1410
13 55 51.0 16.9 2.9 7.3 19.2
取自生产现场 , 硫酸钠 、碳酸钾为化学试剂 。 1 .2 生料制备和烧结
按试验要求 , 制备各种原料 , 根据试验要求的指 标并结合现场熟料配比配制生料 。将合格生料制成 圆柱状团块 , 模拟熟料生产工 艺 , 进行 熟料烧成试 验 。烧结试验是在型号为 SX -10 -13 的 2 台硅碳 棒高温炉中进行的 。根据熟料的收缩情况 、颜色和 硬度 、表面光洁度 、表熔状态 、空隙率等物理特性 , 判 断各烧结温度下的熟料烧结情况 , 以确定熟料的正 烧温度及烧结温度范围 。对六种不同配比的生料在 正烧温度下进行烧结 , 并缓慢冷却制得正烧熟料 。
DO I :10.13662/j .cnki .qjs .2000.12.007
2000 年第 12 期 轻 金 属 21
提高熟料氧化铝含量及其 A/S 新工艺的研究
杨长付 , 武福运 , 刘少洛
(中州铝厂 , 河南 焦作 , 454174)
12 90 ～ 1390
13 40 50.7 17.2 2.8 7.4 19.0
5
7.52 5.34 41.3 13.0 21.2 5 8.25 0.75 1.63 5.5 0.95 1.70 0.08 2
6
7.53 6.56 40.7 14.1 21.2 5 8.25 0.78 1.60 5.5 0.95 1.86 0.10 3
温度 ℃
物相 组成
%
范围
正烧 NA KA CT NF C2S
自从碱 -石灰烧结法应用于工业生产氧化铝以 来 , 经过百余年的不断改进 , 已成为能够处理高硅铝 土矿及其它高硅含铝原料的有效方法 。 由于烧结法 具有流程复杂 、能耗高 、产品质量差等缺点 , 因此无 法与拜耳法相比 。但是单纯的拜耳法不能处理高硅 铝土矿 。 我国铝土矿一般是高铝 、高硅 、低铁的中等 品位一水硬铝 石矿 , 铝硅 比 10 以上的优质铝 矿较 少 , 因此目前我国的氧化铝企业大多采用联合法生 产氧化铝 。中州铝厂一期采用烧结法二期规划也是 联合法 。 随着因内外市场进一步融通和竞争日益激 烈 , 单靠原来的烧结法工艺维持生产将失去生存空 间 。因此我们必须依靠技术进步 , 改进原来的烧结 法工艺 , 拓展生存空间 。
以往国内外用烧结法处理高品位铝土矿只限于 拜耳 -烧 结 并 联 法 , 作 为 拜 耳 法 补 碱 的 一 种 措 施〔1〕 。对于纯烧结法பைடு நூலகம்化铝厂 , 采用较高品位的矿 石(入磨矿 A/ S 6 ～ 8)为原料组织生产 , 将会提高熟 料氧化铝含量 , 降低熟 料折合比 , 从而减少物 料流 量 , 降低能耗 , 增加产量 , 降低成本 , 带来增产增效的 重大效果 , 是值得研究的课题 。 但我国现有的烧结 法和混联法烧结窑处理的生料 , 其 A/S 一般在 2.5 ～ 3.5〔2〕 , 而对于高铝硅比(A/ S >4.5)熟料烧结 , 工 业生产尚无成熟经验 。 我们结合氧化铝生产实际 , 在实验条件下 , 对高铝熟料的烧结性能 、溶出性能进 行了深入研究 。 结果表明 , 各项技术指标完全能满 足工业生产需要 。 目前 , 高铝熟料烧结已在中州铝 厂取得初步成功 , 其中熟料 A/ S 提高到 4.5 ～ 5.0 ,
表 1 正烧熟料的化学成分 、配比 、
烧成温度范围及物相组成
指
化学 成分
%
配 比
编号 1 标
SiO2
8.43
Fe2O3 Al2O3
5.02 38.7
C aO
15.6
Na2O 19.25
K2O
8.5
Ns
1.2
TiO2
1.49
A/S
4.6
〔N/ R〕 0.93
〔C/ S〕′ 1.85
摘要 :通过对高 A/ S 及高氧化铝含量的熟料烧结 、溶出及赤泥沉降性能的试验研究 , 结果表明 :高 A/S 熟料正烧 温度 较高 , 烧结温度范围宽 , 其正烧结熟料具有较高的溶出率 和良好的赤泥沉 降性能 。 提高熟料 氧化铝含量及 A/ S , 控 制 适当的〔N/ R〕 、〔F/ A〕 , 采用低〔C/ S〕′配方 , 在工业上是可行的。 关键词 :高 A/S 熟料 ;烧结法 ;正烧温度 ;低〔C/ S〕′配方 ;溶出率 中图分类号 :TQ 172 .6 +218 文献标识码 :B 文章编号 :1002 1752(2000)12 0021 04
氧化铝含量达到 38.5以上 , 熟料折合比降至 3.5 的 水平 。工业实践证明 , 高铝熟料烧结无困难 。我厂 的熟料窑运转率基本保持在 95 %以上 , 产能也创新 高 。这项技术成果的工业应用 , 也为中州铝厂在激 烈的市场竞争中赢得一席之一 。
1 试验原料及方法
1 .1 试验原料 铝土矿 、石灰 、碱粉 、煤粉 、赤泥洗液 、碳分母液
1 .3 熟料的溶出沉降试验 熟料的标准溶出 、工业溶出及赤泥沉降性能试
验是在控温水浴中进行的 , 温控误差为 ±1 ℃。
2 试验结果及分析
2 .1 正烧结温度及范围
收稿日期 :2000 -05 -08
2 2 杨长付 , 武福运 , 刘少洛 :提高熟料氧化铝含量及其 A/ S 新工气的研究 2000 年第 12 期
〔F/ A〕 0.083
2
8.07 5.16 39.9 15.2 2 0.62 8.13 1.0 1.74 4.9 0.95 1.86 0.08
3
7.55 5.25 41.7 14.2 2 1.2 5 8.13 0.82 1.64 5.5 0.94 1.85 0.08
4
7.17 5.25 42.2 13.6 21.2 5 8.13 0.6 1.74 5.9 0.94 1.85 0.07 9